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科学家开发实验性疫苗 迫使细菌进入进化的“死胡同”

时间:2021-06-03 11:46:06 | 来源:cnBeta

原标题:科学家开发实验性疫苗 迫使细菌进入进化的“死胡同” 来源:cnBeta.COM

据外媒New Atlas报道,细菌和病毒等病原体非常善于进化以应对药物,这可能使疫苗失效。但现在,苏黎世联邦理工学院的研究人员找到了一种方法,可以将这种能力用于对付它们,迫使这些病原体走入无害的进化“死胡同”。

达尔文的经典理论说,当生命体面临来自环境的压力时,其中一些生命体将发展出新的基因突变,帮助它们更好地应对。由于其他个体将处于不利地位,这些突变最终将成为整个群体的常态。

在细菌和病毒的世界里,药物和疫苗是它们必须克服的环境压力。而且它们以令人沮丧的轻松方式做到这一点,迅速找到绕过攻击的方法,然后交换这些基因。最终的结果是,具有抗生素耐药性的“超级细菌”的威胁不断逼近,使我们最好的药物失去效力。

因此,苏黎世联邦理工学院的研究人员着手将这一优势转化为劣势。与其开发一种杀死细菌的药物,该团队希望找到一种方法,将细菌的进化引向它变得更弱、对宿主的影响更小的道路。

首先,研究小组给几组小鼠注射了几种不同的针对鼠伤寒沙门氏菌的疫苗,然后仔细观察它们肠道中的细菌如何对药物产生耐药性。最终,他们能够确定沙门氏菌用来生存的全部进化逃逸路线。

接下来,他们将四种沙门氏菌菌株组合成一种疫苗,切断了所有这些逃避的选择。果然,该细菌“退回”到一种新的形式,在那里它仍然能够在没有药物的情况下进行繁殖。代价是什么?沙门氏菌不能再感染宿主细胞而导致疾病。

该研究的主要作者Emma Slack说:“这使我们能够表明,免疫规避不仅是疫苗开发中的一个主要挑战,而且事实上它可以在人类和兽医学中得到很好的利用。我们可以利用它来推动病原微生物向某个方向进化--在我们的案例中,是一个死胡同。”

研究人员在仔细检查后发现,造成这一弱点的原因是细菌表面的糖分子已经萎缩了。这种涂层通常帮助其躲避宿主的免疫系统或病毒。当研究人员在小鼠身上测试该技术时,他们发现该技术比现有疫苗能更好地保护动物免受沙门氏菌的感染。

研究小组说,这项技术可以用来开发新的疫苗来对付抗生素耐药菌,甚至有可能以类似于消灭天花的方式消灭一些危险菌株。

这项研究发表在《自然-微生物学》杂志上,该团队在下面的视频中描述了这项工作。

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